船臺口門圍堰支撐換撐及拆除

船臺口門圍堰支撐換撐及拆除某船臺長310m,寬86m，是目前國內(nèi)最大的船臺工程。船臺口門圍堰（86×28m）采用AZ26鋼板樁，由于圍堰基坑較深（口門底板底標高在水面以下近10m）根據(jù)設計要求在口門圍堰（86×28m）鋼板樁封閉后，再從上到下邊降水邊安裝三道鋼支撐，以抵御圍堰四周水壓力。船臺詳見下圖：根據(jù)施工流程：在經(jīng)過排水、吸泥形成干施工條件后澆筑口門底板（86×24×2m）及兩側門墩（20×24×9m），在澆注門墩的過程中拆除門墩兩側的鋼支撐(第三道直接澆筑底板砼內(nèi))，門墩完工后再拆除中間46m范圍內(nèi)的鋼支撐，以達到安裝鋼閘門的條件。在以上整個過程中，除圍堰基坑內(nèi)形成干施工條件外，口門圍堰鋼支撐順利換撐及拆除無疑是整個工程成功的保證。項目部在仔細分析了整個施工過程及要求后認為整個圍堰鋼支撐換撐及拆除過程中必須達到以下條件：鋼閘門安裝過程必須是干施工條件，所以鋼支撐換撐及支撐拆除后基坑必須達到干施工的條件。由于口門門墩后側4m范圍內(nèi)還要進行沉樁作業(yè)，所以換撐施工后不得影響后道沉樁工序施工，并且要為沉樁作業(yè)創(chuàng)造條件（沉樁操作平臺）。支撐拆除過程必須與結構施工緊密結合，特別是門墩范圍內(nèi)鋼支撐要盡可能整根拆除，以提高二次利用率。由于將來換撐的斜撐拆除必然在鋼閘門安裝后及閘門外圍堰內(nèi)放水平衡后進行，所以從經(jīng)濟性考慮要盡量減少水下切割作業(yè)。下面就整個口門圍堰支撐拆除及換撐的技術策劃及實施過程做一個簡要的介紹，希望對以后類似工程的實施有所幫助。整體換撐及拆除思路：由于和門墩直接相靠的鋼板樁圍堰在支撐拆除后，可以依靠混凝土本體結構支撐作用，所以此部分支撐可直接拆除，無需換撐。真正要換撐的是口門前沿中心48m范圍內(nèi)的鋼板樁及口門后沿的鋼板樁。在綜合分析了各種邊界條件后，項目部決定在口門前沿采用鋼斜撐換撐以抵御水壓力、在口門后沿采用吹填砂抵消后方土壓力的方法。以上方法主要依據(jù)如下：（1）前沿采用型鋼斜撐可就地利用原鋼支撐，以減少費用。后方采用吹填砂可形成將來陸上沉樁操作平臺，同時吹填砂砂源豐富。技術準備2.1由于后方采用吹填砂抵消土壓力，在拆除中間及最上面一道支撐前，砂基本上要吹填至相應的鋼支撐下面，并且吹填砂的菱體頂部寬度大于6m，此時的工礦基本同鋼支撐安裝時相同，所以可以認為是安全的。2.2由于前沿基礎底板上共有兩道鋼支撐，按常規(guī)應相應設置兩道鋼斜撐進行換撐。但仔細分析原支撐情況后發(fā)現(xiàn)第二道支撐的底標高為-1.7m，考慮到斜撐本體高度，所以換撐的支撐下口中心標高不能超過-2.4m，僅在底板上(標高為-3.28m)80cm，換撐的意義不大，如果將換撐的斜撐設置到中間支撐的上面，將極大的影響中間支撐的拆除。而且為保證將來拆除方便，換撐的斜撐均未采用電焊連接，所以安全上也存在問題。項目部在仔細分析及驗算了鋼板樁的受力情況后發(fā)現(xiàn)：如將混凝土底板及第一道鋼支撐作為支點，鋼板樁可以承受+4.5m以上的水位壓力。為此決定在拆除中間一道鋼支撐前不進行換撐的斜撐施工。窯第二道鋼簡支撐拆除并鋼板樁強廉度驗算如其下：舌將左圖簡珠化為右礎圖匆在底板位置炸線荷疾載粥令q炕1酒=同ρ狼.g.h棋1含×1.2恐6=1.蒙0×9.杰8×7.睬78×1脊.26×趴10肅3典=9.6史07×1判0揀4濱N/m風第一道鋼丙支撐位悠置通勝q添2它=嚼ρ各.g.h籍2測×1.2渡6復=1.0灣×9.8渴×2.5太×1.2冤6×10陽3漫=3.0寇86×1端0煤4飛N/m辮簡化成集泄中虹力嗎冬F(xiàn)趣2攪=3.0獸86廳×紛（紅2+3.垮2母8杰）輸×郵10基4僻=1.6塊29郵×構10遺5穩(wěn)N紗F捕1乘=0.5男×順（中9.60立7-3.猛08指6刷）州×役（谷2+3.尊2怕8塌）再10半4嘗=1.7扔22般×趨10亞5籮N蹲產(chǎn)生的彎營矩網(wǎng)啊磨M鵲1屋=F季1矛.a.b求/L=1稍.722瘋×要10恩5游×橡1.76呆×驅(qū)3.52介/5.2油8林=2.0類2呆×覆10遠5哄N.m習M旱2再=1/4住×扭F真2肝.L=1窗/4索×李1.62開9靠×惠10小5斧×書5.28界=2.1坑50庫×陡10寒5爛N.m框彎矩疊加叉為厲客繁M=M斗1彈+M翅2堅=靜（綢2.02妨+2.1借5做0刊）文×陰10魔5布=4.1裹7透×閥10播5帶N.m喚AZ2脅6獨鋼板樁的乎截面抵抗夜矩澡為提拿W歡＝網(wǎng)3280寫cm酷3征鋼板樁最映大應力帳為卡敘σ餓=M/W刺=4.1詠7歸×序10債5阿×煎10麻3銹/(32乳80辮×神10賊3謎)妖=127偵.13N量/mm閣2頂≤叮210判N/mm捏2量弊（魯Q23梯5賽抗彎強度魄設計值）撫所以鋼板繳樁抗彎符峽合要求。某豆在拆除第速一道鋼支功撐前先設偏置換撐的碧斜撐，斜答撐中心標娘高設置在凡原鋼支撐內(nèi)下面（標竄高押為趴+1.0頁m弟），經(jīng)驗遍算：此種龍情況下鋼猴板樁可以改承床受老+4.5枕0盜m唉以上的水巧位壓力。烘2.3.勺1評第一道鋼燭支撐拆除搞后憶H70睜0賤型鋼斜撐瓜強度和穩(wěn)澡定性驗算筋如下：霸水壓力計享算窄銷：升率喪底板處水戒產(chǎn)生的壓訴強勁遙P俘1子=籍ρ缸.g.h平=1談×臟10幟3婚×掉9.8工×峰7.78嶼=762沙44N/震m疏2槳底板處坑集中線荷得載餅F年1霧=762薪44診×諷7.78納/2=2充.966罰×始10逼5和N/m丸單根鋼板鋪樁寬度逝為污1.26弦m事，則當兩腳根鋼板樁泥設一根支凝撐的水平運反力層為鞋結N亭1續(xù)=2.9忽66歪×看10菊5刷×7.7朗8/3/攤3.78行×1.2趴6害×污2=5.購128保×嗎10否5貍N尤換算成鋼積斜撐反景力抹N冊=6.6唇9費×命10散5趁N詞以貨H70璃0吳型鋼作為巖支撐汽H70惠0衰型鋼面積仔為皆混書A=擇2.05廚8×委10釋4孔mm繪2賠型鋼的毛挖截面慣性分矩肥倉I=1/鄭12柔[B.探H聽3更-手（己B-冤b案）鞋h佛3需]爽=1/(目12(0轉.3跟.巨0.7紛3瞎-柳（摔0.3比-眼0.01桿3豬）兔0.66栽3炒)=1.膜7×店10乏-3密m秘4禁型鋼截面翼回轉半徑騰為率錫i=界（朗I/詞A弓）寨0.5率=(1.額7×10佛-3侍/0.0紛2058書)杰0.5新=0.2捐87獅型鋼的長女細代比哭芳柜買λ直=l/i棉=6/0演.287角=20.所9痕型鋼穩(wěn)定勒系快數(shù)臂詳陳屯Ψ倚=1/(范1累+幕λ仆/80)寧2知=0.9爽36簡型邪鋼埋H70龍0糕的穩(wěn)定性聽驗算鮮N表/參Ψ偏.罪A=6.賓69×1尖0器5墓/(0.萬936×永2.05戀8降×10聾4貼)叨=34.點7旁≤科210增N/mm肆2卡尊（侄Q23綁5友抗壓強度開設計值珍）絨艦所以鋼支蜂撐抗壓強亮度及穩(wěn)定總性符合要男求哄2.3.晨2悼沾鋼板樁抗驗彎強度驗課算拒昏支撐處的岸水壓強筆為掏哲P=1躬.0流×狠10莫3穿×文9.8語×萌4.賭0版=蓄3.92鄰×宣10競4像N/m競2縱支撐處水駝的線荷載嫩為猛q叫=攔3.92免×友10錯4住×1.2汁6鋪=4.9裕4巖×有10意4躲N齊鋼板樁懸脈臂最大彎鐮矩窯為史M=q棗L而2假/3=4汁.94反×怠10奶4君×蹄4畏2堂/3=2夜.6襪×肚10餓5理N.m宅AZ2鏟6棒鋼板樁的科截面抵抗抓矩辜為彎毯W宣＝岔3280訂cm降3死鋼板樁最勁大應力葬為扮祖σ菊=M/W客=2.6股×燙10諷5種/328盒0=79白27N/澡c上m皂2梅=79.池3N/m校m地2于≤挨210帳N/mm壓2賺（鞋Q23籃5工抗彎強度避設計值）謙所以鋼板茂樁抗彎強黑度滿足要屠求笛具體支撐慨拆除及換攜撐方案：作3.1固施工工藝吩流程詳見網(wǎng)下圖：羅3.2錦雅第三道鋼攝支撐的換蛛撐及拆除狀由于第三抄道鋼支撐季直接澆筑臥在底板內(nèi)左，所以只嗎要拆除露第在口門結部構后麻側擦4礎m漂范圍內(nèi)的帖鋼支撐。輔在口門底岸板混凝土蓋澆筑結束膠、混凝土箱強度達萬到嫁7眠0們％設計強炕度后，就寄可進行第在三道鋼支近撐的換撐綠及拆除。黑拆除前在適底板后沿李吹填砂至旁第三道鋼形支撐下后互就直接割抵除第三道船鋼支撐。聞3.3鳳凝第二道鋼娃支撐的換喘撐及拆除璃在門墩結支構澆筑旺至景-1.9策m宇時爸(悲此標高正設好為口門秘底板后側四頂標緞高信)悄，口門后債沿同樣采叢用吹填砂稻至夫-1.9虧m尖（第二道延鋼支撐以腰下）。在最混凝土強腎度達嬸到伐7情0僵％設計強晚度后，就翅直接割除申第二道鋼迷支撐。詳紋見下圖：擱3.4候滑第一道鋼姐支撐的換訓撐及拆除損第一道鋼兩支撐拆除翁分兩步進杠行：依第一步：朱在門墩結夜構澆筑膝至另+1.1獎m案后，就對新口門后沿踢吹填袋裝壘砂及散砂器至竹+1.1乘m夕標高（第作一道鋼支船撐以下）膛，回填砂管頂寬錄為穗6想m池、坡度卷為行1移：勾1辯(提將來作為蠢陸上沉樁箱平態(tài)臺結)荷，在混凝慕土強度達底到殃7項0磚％設計強夫度后，就飼可拆除門帖墩范圍內(nèi)柿的鋼支窩撐我,批此時還保芬留著中產(chǎn)間妄48旺m嶺范圍內(nèi)的鋸鋼支撐。剖繼續(xù)施工響門墩至設鵝計標娛高昂+5.8反m戚。同步施淘工換撐用寨的斜撐，神斜撐底部稍撐在底板吵預留槽處插，上部撐慚在鋼板樁熟＋砌1.0穴m頭位置的鋼上支座上（廚該支座預橋先加工并孤焊接在鋼阿板樁上）膚。為防止巡將底板混笛凝土撐碎貸，在混凝甩土上墊一薯塊側20m致m浴的鐵板。摸每兩組鋼乏板樁怨（樸2.52媽m格）設置一販根斜撐，裳總蒼計難1公8規(guī)根。伯第二步：蔑在口門前撓沿斜撐及白后沿回填臭土施工結廣束、門墩翼混凝土達播到安裝鋼理閘門的強背度后，就燥可拆除口扁門沈46君m改范圍內(nèi)的野第一道鋼鼻支撐。如下圖:紹經(jīng)過以上風換撐過程謝，三道鋼啊支撐順利言拆除，并綢確保鋼閘華門安裝處商于干施工雖狀態(tài)。椅4循、逝灑易拆除施工荒中還解決府以下問題卻：柏4.1立澇為保證將嗓來鋼支撐拐斜撐的水厲下拆除，迅整個斜撐犯桿與其他機結構均無兵焊接連接涂。現(xiàn)澆口拔門底板上測設奧置局45們°辛斜孔作斜默撐支撐點釀，鋼板樁牌上焊接斜銷撐支座保晨證支撐可叮反向拉出漲。南4.2技咐將斜撐支貫座分成兩愉個單體，論以使鋼板宗樁拆除能寶順利拔頂出己(殊見下押圖鼓)困。凝4.與3塞、船臺底俘板上設兩侵個板700×作500×抵300m軌m捎的吸水孔臺。使從鋼哀板樁縫漏云出的江水際能基本排州除干凈，嘩保證將來江閘門安裝傍的干施工案狀態(tài)。蟻4.事4炕、拆除第簽